Curvature directed anchoring and defect structure of colloidal smectic liquid crystals in confinement
本研究通过实验与模拟探究椭圆阱中胶体近晶的边界曲率如何控制锚定转变及向错与位错缺陷结构，揭示几何约束调控液晶缺陷的普适原理。
2023-11-30 cond-mat.soft
The structure of disintegrating defect clusters in smectic C freely suspended films
本研究探讨了近晶C自由悬浮膜中拓扑荷大于一的缺陷簇的解体机制，发现缺陷以空间对称方式解体为单一+1荷缺陷，并通过实验与模型分析揭示了缺陷图案的几何排列规律及随时间平方根扩展的仿射变换特性。
2023-07-27 cond-mat.soft
Topological defect coarsening in quenched smectic-C films analyzed using artificial neural networks
本文利用目标检测与二分类神经网络分析淬火近晶C相薄膜中的拓扑缺陷粗化过程，发现早期因分辨率限制存在计数偏差，中后期湮灭动力学与二维XY模型理论预测一致。
2022-11-30 cond-mat.soft
Topology and ground state degeneracy of tetrahedral smectic vesicles
嵌段共聚物的化学设计使得可以产生具有可调微观结构的聚合物囊泡。在这里，我们专注于在零温度下的近晶液晶嵌段共聚物制成的囊泡模型。囊泡呈现多面四面体形状，并且近晶层排列在具有位于顶点处的拓扑缺陷的平行直线的堆叠中。我们计算了$T=0$上允许的状态数。对于任何固定的形状，我们发现了一个二维可数退化的近晶图案依赖于近晶层和四面体壳的边缘之间的倾斜角。对于大多数值的倾斜角，近晶层包含螺旋拓扑缺陷。该系统可以自发地打破手征对称性时，层组织成螺旋图案，由一个绑定对的$+1/2$向错。最后，我们建议四面体近晶囊泡的功能化缺陷的背景下，可能的应用和可能的后果的螺旋结构的刚性囊泡。
2018-12-17 cond-mat.soft
Determining the Anchoring Strength of a Capillary Using Topological Defects
我们认为近晶-A * 在毛细管与表面锚定，有利于平行排列。如果近晶相的体相是手性近晶相的标准扭曲晶界相，则将存在临界半径，低于该临界半径，近晶相将不具有任何拓扑缺陷。在此半径以上，毛细管中心的单个螺旋位错将是有利的。与表面锚定一起，磁场也将抑制螺旋位错的形成。在这篇文章中，我们计算了临界场，在这个临界场处，缺陷在能量上是优选的，作为表面锚定强度和毛细管半径的函数。因此，在几个不同半径处的实验可以确定锚固强度。
1997-02-03 cond-mat.soft
Aspects of Defect Topology in Smectic Liquid Crystals
我们研究了近晶缺陷在二维和三维的拓扑结构。给出了三维近晶点缺陷和向错线的拓扑分类。此外，我们描述了在二维和三维的近晶点缺陷的组合规则，显示如何打破平移对称的近晶赋予的路径依赖的缺陷添加的结果。
2018-08-13 cond-mat.soft math-ph math.GT
Trapping and sorting active particles: motility-induced condensation & smectic defects
我们提出了集体捕获相变的实验实现[Kaiser等人，PRL 108，268307（2012）]，在V形障碍物的存在下使用能动极性颗粒棒。我们提供了一个理论，这种过渡的基础上的相互作用的运动引起的凝聚和液晶有序，并表明，捕获发生时，持续涌入克服集体驱逐近晶缺陷结构。与理论一致，我们的实验发现，当陷阱角$θ$低于阈值$θ_c$时，陷阱填充到边缘，而所有粒子逃逸为$θ> θ_c$。我们的模拟支持进一步的预测，即$θ_c$随着旋转噪声的增加而下降。我们利用捕获对定向运动持续性的敏感性，根据粒子活动的统计特性对粒子进行分类
2019-03-19 cond-mat.soft
Active smectics on a sphere
本文利用活性相场晶体模型研究球面上活性层状相液晶的缺陷动力学，发现活性与球面拓扑共同加速粗化过程，并确定旋转螺旋缺陷为稳态特征。
2023-11-07 cond-mat.soft
Colloidal dipolar interactions in 2D smectic C films
我们使用二维（2D）弹性自由能来计算浸入近晶- $C$薄膜中的两个圆盘之间的有效相互作用。对于强垂面锚定，由盘引起的指向矢场的畸变产生额外的拓扑缺陷，其引起盘之间的有效相互作用。我们使用有限元，自适应网格，以尽量减少二维弹性自由能。该方法被证明是准确和有效的磁盘和缺陷，不同的3个数量级的长度尺度上的不均匀性。我们计算两个盘缺陷对在一个简单的（线性）配置之间的有效相互作用。对于大的磁盘分离，$D$，弹性自由能标度为$\sim D^{-2}$，证实了长程有效相互作用的偶极特性。对于小的$D$，能量表现出明显的最小值。最低能量对应于盘-缺陷对的对称配置，其中内部缺陷在盘之间的中点处。两个圆盘之间的距离是外部缺陷与最近圆盘之间距离的两倍。后者与孤立盘形核缺陷的平衡距离相同。
2001-07-09 cond-mat.soft
Composite Dislocations in Smectic Liquid Crystals
近晶相液晶的特征在于在其基态具有优选的均匀间距和消失曲率的层。近晶中的位错在相形核、层重取向和动力学中起着重要作用。通常建模为拥有一个线奇点，位错的层结构导致一个发散的压缩应变，因为一个接近缺陷中心，这表明一个大的，弹性确定熔化的核心。然而，已经观察到，对于大电荷位错，缺陷分裂成两个向错[C。E. Williams，Philos.Mag.32，313（1975）]。在这里，我们调查的复合核心的拓扑结构。由于近晶不能扭曲，不同向错几何之间的转换受到高度约束。我们展示了它们之间的几何路线，并表明，尽管享受精确的拓扑规则的三维空间，额外的结构线向错在三维smectics本地化过渡到高阶点奇点。
2017-04-26 cond-mat.soft
Topological Inclusions in 2D Smectic-C Films
在近晶-C液晶薄膜中，含有额外近晶层的局部区域形成携带拓扑电荷的圆形内含物。这样的夹杂物成核伴随拓扑缺陷。这些夹杂缺陷对被建模为拓扑偶极子的上下文中的一个耦合常数近似的2D弗兰克自由能。偶极方向与优选取向的偏差导致偶极获得对数电荷。偶极方向的热波动的计算和发现是大的，缩放系统大小的对数。除了偶极-偶极相互作用所产生的拓扑电荷，我们还发现，偶极方向的热波动耦合通过偏好的对数电荷的全局电荷中性。
1998-05-29 cond-mat.soft
Topological defects at smectic interfaces as a potential tool for the biosensing of living microorganisms
本研究利用近晶液晶界面锚定特性及焦锥畴缺陷，通过光学响应区分细菌类型并量化浓度，为活体微生物生物传感提供新工具。
2023-06-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Defect kinetics and dynamics of pattern coarsening in a two-dimensional smectic-A system
采用高阶Landau-de Gennes型自由能模型对各向同性/近晶-A相变的粗化过程进行了二维模拟。近晶向错，基本位错，和总位错含量的缺陷湮没法确定。计算的取向相关长度和向错密度的演变被认为是与以前的实验观察表明，向错相互作用占主导地位的粗化过程中的协议。近晶向错运动的机制，有限的吸收和发射的基本位错，被发现是由曲率壁连接相互作用的向错促进。在粗化过程的中间时刻，观察到分裂芯位错的形成和显示有效的向错四极结构的相互作用。这项工作提供了一个框架，为进一步了解的形成和动态的不同的一套曲率缺陷观察到的近晶相液晶和其他层状材料系统。
2008-05-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Shape-dynamic growth, structure, and elasticity of homogeneously oriented spherulites in an isotropic/smectic-A mesophase transition
采用Landau-de Gennes模型，结合四极张量序参量和复近晶-A序参量，模拟了初始均质近晶-A球晶在各向同性基质中的二维生长.这些模拟是在两种材料条件下进行的形状动态（纳米尺度）生长制度：各向同性弹性和等展曲弯曲弹性。这两种情况之间的生长动力学，球晶形态，界面/体能量景观的比较表明，相等的展曲弯曲弹性是需要重现过去的实验和理论观察。此外，一个以前未知的波动不稳定性，在球晶生长过程中发现，结合优选的平面锚定和缺陷脱落机制在微米级的长度尺度，可以解释焦锥曲率缺陷的形成机制，并最终近晶-A的“接力棒”结构实验观察。
2009-02-09 cond-mat.soft
Doubly-periodic instability pattern in a smectic A liquid crystal
本文报道了在液晶8 CB中观察到的双周期表面缺陷图案，它是在液晶-近晶A相变过程中形成的。该图案是由8 CB分子的拮抗性排列引起的，其在样品池的表面处是垂面的，而在样品池的本体中是平面的。在近晶相液晶的Landau-deGennes连续介质理论中，我们发现这种长周期（~10 μm）的斑图是由表面锚定和曲率壁缺陷的弹性能之间的平衡所决定的。短周期（~1 μm）我们归因于鞍展畸变，导致非零高斯曲率并导致曲率壁破裂。
2013-04-18 cond-mat.soft
Templated self-assembly of gold nanoparticles in smectic liquid crystals confined at 3D printed curved surfaces
本研究利用3D打印曲面与受控锚定性质限制近晶相液晶以工程化拓扑缺陷，并结合Landau-de Gennes自由能最小化建模，实现金纳米颗粒的可重构三维模板化自组装。
2023-06-01 cond-mat.soft
Dislocations and Fibrations: The Topological Structure of Knotted Smectic Defects
本研究探究近晶液晶中扭结缺陷的拓扑性质，分析螺位错、刃型位错等缺陷与扭结纤维化的关联，给出点缺陷数量下界，深化了与焦锥畴的类比，为相关拓扑理论提供研究平台。
2024-10-07 cond-mat.soft math-ph math.AT
Point Defects, Chirality and Singularity Theory in Cholesteric Liquid Crystal Droplets
我们开发了一个理论的点缺陷胆固醇和纹理的球形液滴与正常锚定。手性缺陷的局部结构描述的奇异性理论和近晶类梯度场建立胆固醇和近晶介导的缺陷之间的联系。我们确定的程度$-2$和$-3$实验观察到的缺陷与奇异性$D_4^{-}$和$T_{4,4,4}$，分别。径向点缺陷典型的向列相不能扰动到手征结构与一般的拓扑考虑。出于同样的原因，球形表面抑制了包含两个手性区域的表面边界层中的手性。
2018-08-10 cond-mat.soft
A ferroelectric liquid crystal confined in cylindrical nanopores: Reversible smectic layer buckling, enhanced light rotation and extremely fast electro-optically active Goldstone excitations
利用高分辨线性和圆光学双折射以及中子衍射织构分析，研究了热致铁电液晶（2 MBOCBC）在阳极氧化铝单块（AAO）中自组织平行孔（半径为10、15或20 nm）中的取向和平移有序性.的结果进行了比较，散装系统上的实验。天然氧化孔壁不提供稳定的smectogen壁锚定。相比之下，一个聚合物壁接枝强制执行平面分子锚定的结果在热历史独立形成的近晶C* 螺旋和可逆的人字形层屈曲。的旋光功率的增强高达一个数量级的限制相比，散装液晶追溯到螺旋结构的预过渡形成在近晶-A *-近晶-C* 变换。线性电光双折射效应证明了沿受限螺旋超结构的分子倾斜矢量方向的集体波动，即典型的准铁电转变的Goldstone相子激发。它们的弛豫频率随着作为平面波激发特征的孔半径倒数的平方而增加，并且比在本体中大两个数量级，证明了液晶-AAO纳米杂化物的异常快速的电光功能性。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Selection of defect structures in twist-grain-boundary-A phase of chiral liquid crystals
本文利用Landau-de Gennes模型研究了手性近晶相液晶中扭曲晶界的结构。通过考虑近晶序的空间变化，我们区分了具有胆甾状畴的熔化晶粒边界A（MGBA）结构和由螺旋位错组成的扭曲晶粒边界A（TGBA）结构。MGBA结构在接近过渡到α相时变得稳定。在接近转变时，胆甾型畴生长在晶界外。此外，TGBA结构的位错间距符合更好地与实验结果比以前的理论。
2009-03-23 cond-mat.soft
Particle-resolved topological defects of smectic colloidal liquid crystals in extreme confinement
液晶的受限样品的特征在于各种拓扑缺陷，并且可以暴露于外部约束，例如具有非平凡拓扑的极端限制。在这里，我们探讨的内在结构的近晶胶体层之间的相互作用熵和强加的外部拓扑结构。考虑一个环形限制作为一个基本的例子，过多的竞争状态被发现与非平凡的缺陷结构，从层状状态到多个近晶域和阵列的边缘位错，我们称之为Shubnikov状态正式类比的特性的II型超导体。我们的粒子分辨结果是通过热胶体棒的实空间显微镜和基于基本测量的硬各向异性体的密度泛函理论的结合获得的，在定量水平上一致。
2021-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
First evidence of anisotropic quenched disorder effects on a smectic liquid crystal confined in porous silicon
利用中子散射法研究了近晶相液晶辛基氰基联苯（8 CB）在多孔硅薄膜一维纳米孔中的结构。近晶转变被完全抑制，导致沿孔轴排列的短程有序近晶相的延伸。它在扩展的温度范围内可逆地演变，低于纯8CB中的\textit{N-SmA}转变50 K。这种行为与以前在不同的一维多孔材料中观察到的smectics有很大不同。这种惊人行为的一个连贯的画面需要调用淬火无序效应。PS内表面的强无序性质充当了与近晶序耦合的随机场。PS纳米通道的一维性为淬火无序效应的研究提供了新的视角，而到目前为止，这一现象的观察仅限于均匀的无规多孔材料。
2005-11-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computing with non-orientable defects: nematics, smectics and natural patterns
缺陷是有序介质的普遍特征。它们具有某些普遍的特征，独立于底层的物理系统，反映了它们的拓扑起源。虽然缺陷的拓扑性质是强大的，他们出现的“非物理”奇点，与不可积的能量密度在粗粒度的宏观模型。我们开发了一种原则性的方法，丰富粗粒度的理论与足够的“微观物理”，以获得一致的，良好的设置模型，允许扩展系统中的缺陷的动态和相互作用的调查。我们还开发了相关的数值方法，适用于计算能量驱动的行为的缺陷在整个非晶软结晶材料谱。我们的方法可以处理序参量，有一个头-尾对称性，即导演领域，在系统中具有连续的平移对称性，如在液晶，并在系统中的平移对称性被打破，如在smectics和对流模式。我们用显式计算说明了我们的方法。
2020-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Defect dynamics in active smectics induced by confining geometry and topology
在系统中的持续动力学的平衡，特别是那些具有湮灭和创建拓扑缺陷，是已知的涉及复杂的时空过程，被认为是难以控制的。在这里，活性近晶层中暴露于强约束的缺陷的复杂动力学进行了探索，通过自推进的活性粒子和各种限制几何形状具有不同的拓扑结构，从圆形，花形外摆线，内摆线腔，通道和环。我们确定了丰富的动力学行为在复杂的时空缺陷模式的演变过程中所引起的限制的形状和拓扑结构，特别是一个永久的创建-湮灭动态状态在中间活动与大波动的拓扑缺陷和可控的过渡，从振荡到阻尼的时间相关性的缺陷数密度通过边界尖点的机制。我们的结果是通过使用主动相位场晶体方法。可能的实验实现进行了讨论。
2022-11-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
The Topology of Dislocations in Smectic Liquid Crystals
近晶相液晶相的序参量与超流体或超导体的序参量相同，即为复标量场。我们发现，这些系统之间的边界条件的本质区别导致一个显着不同的拓扑结构的缺陷。螺旋缺陷和边缘缺陷可以在拓扑上区分。这意味着一个不变的边缘位错环，使近晶缺陷可以拓扑连接不像缺陷有序系统与非阿贝尔基本群。
2017-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph
Breaking the Rules for Topological Defects: Smectic Order on Conical Substrates
弯曲基板上的有序相经历了复杂的相互作用的有序性和内在的曲率，通常产生挫折和奇点。这在晶体中是一个特别重要的问题，因为越来越小的尺度材料生长在真实表面上;最终，表面缺陷与晶格常数在同一尺度上。在这里，我们获得洞察到这个一般性的问题，通过研究二维近晶秩序基板上具有高度本地化的内在曲率，从锥和它们的相交与平面。在这样做的时候，我们充分利用了易于处理的“纸和磁带”结构，使我们能够详细地理解诱导尖点和奇点。
2012-07-18 cond-mat.soft math-ph math.MP
Dynamics of active defects on the anisotropic surface of an ellipsoidal droplet
细胞是生命有机体的基本组成部分，具有一系列形状、形态和纹理，编码特定的功能和物理行为。阐明这一守则的规则仍然是一个挑战。在这项工作中，我们创建仿生结构的构建块涂层的椭圆形液滴的近晶相液晶与蛋白质为基础的活性细胞骨架凝胶，从而获得核-壳结构。通过利用图案化的纹理和各向异性形状的近晶核心，我们能够塑造复杂的线虫动力学的界面活性材料，并确定新的时间依赖性的状态，拓扑缺陷周期性地振荡之间的旋转和平移制度。我们的活性向列体的线虫流体动力学模拟表明，除了拓扑结构和活动，活性材料的动力学的深刻影响的局部曲率和近晶纹理的液滴，以及外部水动力。这些结果说明了如何将这些约束纳入到积极的微壳编排显着的时空图案，提供关键的生物过程的新见解，并提供引人注目的前景设计生物启发的微型机器。
2023-03-23 cond-mat.soft
Tensorial Model of Chiral Smectic C Liquid Crystals
本文提出一种基于张量序参数和层调制序参数的连续介质模型，用于描述手性近晶C液晶的取向、分层、手性与极化耦合效应，并通过数值实验验证其能模拟螺旋、双稳态切换等复杂现象。
2025-09-07 cond-mat.soft
Phase transitions in nanoconfined binary mixtures of highly oriented colloidal rods
我们分析了一个二元混合物的胶体平行硬圆柱形颗粒具有相同的直径，但不同的长度$L_1$和$L_2$，与$s=L_2/L_1=3$，局限于两个平行的硬壁在一个平面的狭缝孔的几何形状，使用一个基本的-测量密度泛函理论。该模型提出了一阶和二阶N-S体转变和S-S分层的近晶（N）相和两种类型的近晶（S）相，以及在单个硬壁处的表面行为，该表面行为包括由无限数量的表面诱导分层（SIL）转变介导（或不介导）的S相的完全润湿。本文研究了约束对该模型胶体流体混合物的影响。由于三个相关长度尺度之间的竞争，限制导致相图中的深刻变化：孔宽度$h$、近晶周期$d$和长度比$s$。四个主要影响被确定：（i）二阶体N-S跃迁被抑制。(ii)分层转变受到微弱的影响，在$μ_1-μ_2$（化学势）平面上有小的位移。(iii)在某些情况下，发生在两个封闭的单组分流体中的封闭诱导分层（CIL）转变与分层转变合并。(iv)表面诱导分层（SIL）过渡发生在一个单一的表面作为共存条件的做法也转移在封闭的流体。通过完整的$μ_1-μ_2$和$p-\bar{x}$（压力-平均孔隙组成）相图，对特定孔径值的孔径趋势进行了分析。这项工作，这是第一个解决约束下的液晶混合物的行为，可能是相关的第一步，以了解自组装性能的金属纳米粒子的混合物在外部领域的限制几何形状。
2010-05-03 cond-mat.soft
Smectic Layering: Landau theory for a complex-tensor order parameter
由沿着一个方向堆叠的微观层组成，同时保持层内的流体状位置无序，近晶是探索复杂限制几何形状中的拓扑结构，缺陷和几何记忆的优秀系统。然而，层状液晶在一个方向上的晶体状特征和层内的流体状无序的共存使得层状液晶非常难以建模-特别是在存在缺陷和大扭曲的情况下。近晶的向列特性可以全面描述的Q-张量，但捕获的近晶分层单独的功能，我们开发了一个唯象的朗道理论的复张量序参量E，这是能够描述的本地程度的层状有序，层位移，和取向的层。这个理论可以解释平行和垂直的弹性贡献。除了解决复杂的标量序参量模型固有的潜在的模糊性，该模型减少到以前采用的简单的近场模型，并打开了新的可能性，数值研究近场具有许多缺陷，在复杂的几何形状和极端限制。
2022-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Experimental evidence of an Apolar Biaxial Smectic-A Phase Comprised of Bent-Core Molecules
Raman Research Institute（拉曼研究所）
本研究通过多种实验手段证实了由不对称弯核分子构成的化合物中存在无极性双轴近晶-A相，该相具有特定相序列、双轴性质及显著电光响应。
2026-08-18 cond-mat.soft
Topology of orientational defects in confined smectic liquid crystals
我们提出了一个一般的形式主义来表征取向挫折的近晶相液晶的限制，解释新兴的网络的晶界作为对象的拓扑电荷。在一个正式的理想化，这个电荷分布在四分之一整数大小的点状单位，我们确定与位于端点和节点的四次向错。这种共存的四阶和四阶的帮助下，广泛的蒙特卡罗模拟的二维限制的几何形状以及胶体实验分析，显示如何观察到的缺陷网络可以普遍重建从简单的积木。我们进一步发现，限制壁的曲率决定了晶界的锚定行为，这样新兴网络中的节点数量和端点的位置可以分别通过改变角的数量和光滑度来调整。
2021-09-29 cond-mat.soft math-ph math.MP
Elasticity of smectic liquid crystals with focal conic domains
研究了具有焦锥畴的热致近晶相液晶的弹性性质。在不同温度下施加受控预剪切后，我们独立地测量了剪切模量G'和FCD尺寸L。我们发现这些量之间存在着标度关系G' ~ γ_{eff}/L，其中γ_{eff}是FCD的有效表面张力。实验得到的γ_{ \rm eff}值与层状体系\sqrt{KB}的有效表面张力具有相同的标度，其中K和B分别为弯曲模量和层压缩模量。这种标度关系的表面活性剂洋葱相的相似性表明，具有缺陷的层状系统的普遍流变行为。
2011-04-28 cond-mat.soft
Smectic vortex glass
我们表明，在II型超导体中，横向施加到相关柱状无序的磁场会驱动相变到明显的“近晶”涡旋玻璃（SmVG）状态。SmVG的特点是由一个无限各向异性的电输运，电阻（无耗散）的电流垂直（沿）柱状缺陷。它的位置顺序也是相当不寻常的，长期与真正的布拉格峰沿柱状缺陷和grammically粗糙的涡旋晶格扭曲与准布拉格峰横向柱状缺陷。对于低温和足够弱的列唯一的障碍，SmVG是一个真正的拓扑有序的“布拉格玻璃”，其特征在于由一个消失的位错密度。在足够长的尺度上，残余的一直存在的点无序将这种状态转换为更标准的，但高度各向异性的涡旋玻璃。
2021-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Smectic Polymer Vesicles
聚合物囊泡是由嵌段共聚物两亲物制成的稳定的坚固囊泡。嵌段共聚物的化学设计的最新进展开辟了令人兴奋的可能性，创造了各种各样的聚合物囊泡具有不同的精细结构，功能和几何形状。聚合物囊泡不仅构成了用于药物递送和微/纳米反应器的有用系统，而且还为探索嵌入三维的弯曲表面上的物质的有序性提供了宝贵的舞台。通过选择合适的液晶聚合物作为共聚物组分之一，可以产生具有近晶条纹的囊泡。球形拓扑结构的近晶有序不可避免地具有拓扑缺陷（向错），这些缺陷本身就是潜在化学功能化和囊泡出芽成核剂的独特区域。在这里，我们报告的玻璃状条纹聚合物囊泡形成的两亲性嵌段共聚物，其中的疏水性嵌段是一个近晶相液晶聚合物含有胆固醇基的介晶。囊泡表现出二维近晶秩序和椭圆形的形状与缺陷，或可能的额外的出芽成各向同性囊泡，在极点。
2009-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structure and Rheology of the Defect-gel States of Pure and Particle-dispersed Lyotropic Lamellar Phases
我们提出了重要的新的结果，从光学显微镜和流变仪上适度集中的溶致近晶，有和没有颗粒添加剂。剪切处理使相位迅速对齐，除了一个明显的油性条纹缺陷网络，它退火得慢得多。如果直径为几微米的球形颗粒分散在层状介质中，则部分缺陷网络在剪切处理下保持，其节点锚定在颗粒上。所制备的样品具有相当大的储能模量和损耗模量，两者在剪切处理下均稳定下降。添加颗粒增强了模量，并延缓了它们在剪切下的衰减。在剪切处理的各种持续时间之后的频率依赖性储能模量的数据可以按比例缩放以折叠到单个曲线上。因此，这些样品中的弹性和耗散主要来自缺陷网络，而不是直接来自近晶弹性和流体动力学。
1999-07-14 cond-mat.soft
Quantum smectic gauge theory
我们提出了一个规范理论制定的二维量子近晶及其亲属，其动机是实现相关的量子物质。描述给出了一个统一的治疗声子和拓扑缺陷，分别编码在一对耦合规范场和相应的费用。这些电荷表现出亚维度的量子动力学约束，并且在近晶层内表现出异常缓慢的向错的高度各向异性扩散。这种方法给出了一个透明的描述一个多阶段的量子熔化过渡的二维相称的晶体（通过一个无相称的晶体-超固体）到量子近晶，随后熔化成量子的超导和各向同性超流体，所有的希格斯跃迁序列。
2020-09-14 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Surface effects in nucleation and growth of smectic B crystals in thin samples
我们提出了一个实验研究的表面效应（与容器壁的相互作用）的近晶B晶体的成核和生长过程中的自由生长和定向凝固的介晶分子（$C_4H_9-(C_6H_{10})_2CN$）称为CH 4在薄（厚度在10 $μ$ m范围内）的样品。我们用偏光显微镜实时跟踪系统的动态。玻璃板样品的内表面涂覆有聚合物膜，摩擦聚酰亚胺（PI）膜或通过高温摩擦沉积的单取向聚（PTFE）膜。近晶B和近晶B的取向是平面的。在PI涂层的样品中，定向效应的SmB晶体介导的取向，而在PTFE涂层的样品中，它的结果从同质外延现象发生两个简并取向。再结晶现象部分地破坏了晶体取向的初始分布。在定向凝固的PTFE涂层样品中的多晶体，一个特定的动态刻面晶界凹槽是在起源的动态机制的晶粒选择。表面效应也是造成晶面上错向台阶形核和固体中晶格缺陷产生的原因。
2002-10-23 cond-mat.soft
Phase-field model for a weakly compressible soft layered material: morphological transitions on smectic-isotropic interfaces
采用相场与流体动力学耦合模型描述了两相弱可压缩近晶相（层状相）与不同密度的各向同性流体接触的情况。一个非保守的近晶序参量耦合到一个保守的质量密度，以适应近晶各向同性边界附近的非螺线管流动所产生的两个阶段之间的密度对比。该模型旨在描述近晶薄膜在热处理下的形态转变，其中焦锥缺陷阵列通过近晶层的曲率相关蒸发导致圆锥金字塔和同心环。该模型导致一个扩展的热力学关系在曲面，包括其高斯曲率，非经典应力在边界和密度梯度所产生的流量。由模型给出的时间演化保持了液晶的总质量，同时仍然允许调制的近晶结构生长或收缩。控制方程的数值解表明，金字塔域雕刻在焦点二次曲线的中心时，温度升高，显示切向流在其表面。研究的其他情况包括两个圆柱形堆叠的近晶层的可能合并，液滴的形成，以及通过流的焦锥域之间的相互作用。
2022-01-31 cond-mat.soft nlin.PS
Curvature-driven, One-step Assembly of Reconfigurable Smectic Liquid Crystal "Compound Eye" Lenses
受限近晶A型液晶（SmA LC）形成称为焦锥域（FCD）的拓扑缺陷，其作为梯度折射率透镜聚焦光。在这里，我们利用表面曲率自组装FCD在一个单一的步骤到一个层次结构（铸造的“花图案”）成型的流体界面，是钉在微柱的顶部。这种结构类似于一些无脊椎动物的复眼，由数百个微透镜组成，能够聚焦并构建三维图像。在这里，我们证明，这些花确实是“复眼”的重要功能，以前没有在文献中证明。偏心FCD的尺寸随着距微柱边缘的径向距离而逐渐变化，从而导致在单个“花”内范围从几微米到几十微米的可变微透镜焦距。我们表明，微透镜可以构建一个复合的3D图像从不同的景深。此外，近晶“复眼”可以通过在LC相变温度下加热和冷却来重新配置;其视场可以通过调节LC界面的曲率来操纵，并且透镜对光偏振敏感。
2015-05-06 cond-mat.soft
Phase behaviour and defect structure of soft rods on a sphere
本研究利用分子动力学模拟计算了球面上软排斥性圆柱体的相图，发现其存在晶体、近晶和各向同性相，并在临界长径比超过6.0至7.0时出现向列相，揭示了不同相变下的拓扑缺陷结构特征。
2025-10-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Inderdigitation, double twist, and topological defects in a system of hard lollipops
通过硬粒子蒙特卡洛模拟，研究棒棒糖状粒子系统，发现极性穿插近晶相及由双重扭转簇和平面缺陷构成的各向同性相，未重现实验中的铁电与展曲向列相。
2024-07-17 cond-mat.soft
Twist-grain boundary phase characterized by AFM technique
本文利用AFM在稳定TGBC相液晶近晶膜表面观测到约500纳米周期的纳米级起伏，与偏光显微镜估计的TGBC块旋转周期一致，并提出简化模型将其归因于内部TGBC块在探针作用下的取向相关形变。
2022-06-27 cond-mat.soft
Smectics: Symmetry Breaking, Singularities, and Surfaces
有序介质中拓扑缺陷的同伦理论不能完全刻画平移对称破缺的系统。我们认为，这个问题可以理解的旋转戈德斯通模式在这样的系统中缺乏，并提供了一种替代方法，正确地考虑到平移和旋转之间的相互作用。位错通常与相场中的分支点相关联，而向错则是相场中的临界点和奇点。我们介绍了一个三维模型的二维smectics，澄清了拓扑结构的向错和几何捕获已知的结果，而不需要兼容性条件。我们的工作表明自然的推广二维近晶理论更高的维度和晶体。
2009-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Colloidal smectics in button-like confinements: experiment and theory
本研究通过实验与理论结合，探索二维胶体层列相在纽扣状约束下的构型，发现广义层状和广义舒布尼科夫态，并表征层与对称轴间的非平凡倾斜角。
2023-08-30 cond-mat.soft physics.comp-ph
How fast can fluids squeeze through micro-pores?
我们使用一维对称排阻模型来研究压力和渗透驱动的分子尺寸通道中的流动，例如生物膜通道和沸石孔。解析表达式的稳态流动，表现出丰富的非线性行为。我们发现一个最大的流量取决于孔隙半径，孔隙能量，油藏温度和驱动力。我们还提出了精确的平均场的结果，通过内部缺陷的孔隙运输。有趣的非线性依赖性表明，在生物和沸石系统，这可能会揭示功能提出了许多诊断实验。
1997-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Fracton-elasticity duality of two-dimensional superfluid vortex crystals: defect interactions and quantum melting
采用分形弹性对偶，我们开发了一个低能量的有效理论的零温度涡旋晶体在二维玻色超流体，自然包含晶体拓扑缺陷。我们提取这些缺陷之间的静态相互作用，并研究了几个连续的量子跃迁所引发的希格斯凝聚的涡旋空位/晶体和位错。我们建议，量子熔融的涡旋晶体向六方或近晶相可能会发生通过一对连续的过渡分离的中间涡旋超固相。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Numerical study of domain coarsening in anisotropic stripe patterns
我们研究了二维近晶多晶的粗化，其特征在于只有两种可能的取向的倾斜条纹的晶粒。为此，求解了各向异性Swift-Hohenberg方程。对于足够接近条纹形成开始的淬灭，平均畴尺寸随时间增加为$t^{1/2}$。进一步从发病，各向异性钉扎力类似于Peierls应力在固体晶体中减慢缺陷，和增长成为各向异性。在宽范围的淬火深度，位错阵列保持移动和位错密度大致衰减为$t^{-1/3}$，而人字形边界完全钉扎。我们讨论了一些协议和分歧，发现最近的实验结果各向异性电对流模式的粗化。
2004-03-09 cond-mat.soft
Pore-scale distribution and transport of active particles in a two-dimensional lattice
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
通过布朗动力学模拟，研究活性粒子在方形柱阵中的分布与输运，发现无流时粒子在柱面聚集并径向极化，有流时在柱后尾流区聚集并上游极化，中等流速下极化场出现拓扑缺陷。
2026-07-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Discontinuous order parameters in liquid crystal theories
本文关注的是围绕液晶模型中缺陷的数学描述的各种问题，从固体力学的经验。通过适当选择的函数空间和自由能密度的增长特性所发挥的作用被突出。模型中，导演可以跨越表面制定，并讨论了它们的相关性的弹性体，重建和近晶A薄膜。
2014-11-25 cond-mat.soft math.AP
Textural Analysis of a Mesophase with Banana Shaped Molecules
在偏光显微镜下观察，香蕉化合物D14 F3中的B7双相[J. P. Bedel等人，Liq.结晶度、27，1411（2000）]显示了两种类型的缺陷纹理，即（a）：当样品在各向同性相（B）中从足够高的温度淬火时大量成核的螺旋带-没有螺旋度的形状，其具有非常类似于在柱状相中观察到的可展开域的结构，或者是由于螺旋带的退火或者是在缓慢冷却过程下的成核。这两种缺陷的存在指向B7相结构的复杂性质，其同时是柱状相和近晶相。我们的观察符合模型[M. Kleman，J. de Phys.，46，1193（1985）]，根据该几何形状的螺旋带是一个中心区域的螺旋位错与一个巨大的伯格斯矢量，分裂成两个螺旋向错线的强度k = 1/2的约束带。纹理和缺陷，已经部分记录，和生长特征和退火过程中，尚未在文献中报道，进行了分析。我们认为螺旋带和无螺旋度的可展畴分别是两种不同B7态的织构，即亚稳态和基态。对表现出B2相的另外两种香蕉化合物进行比较质构分析。
2003-10-30 cond-mat.soft
Rheology of Lamellar Liquid Crystals in Two and Three Dimensions: A Simulation Study
我们提出了大规模的计算机模拟的层状相（近晶相液晶）在中等到大的值的剪切速率（Peclet数10-100），在两个和三个维度的非线性体流变学。在两个维度，我们发现，适度的剪切速率对齐系统和稳定的几乎规则的层状相，但高剪切速率诱导成核和扩散的缺陷，这在稳定状态下是平衡的相反符号的缺陷的湮灭。在这第二个政权的临界剪切速率在发病控制的热力学和动力学参数，我们提供了一个缩放分析，涉及这些变量的临界剪切速率的临界“毛细管数”。在缺陷增殖制度内，缺陷可以通过缓慢降低所施加的剪切速率而部分退火;这导致显著的记忆效应和历史依赖性流变学。在三维模拟显示，而不是剪切诱导有序，即使在这里研究的最高剪切速率。这表明临界剪切速率随维数的增加而显著向上移动。这可能部分反映了对缺陷运动的约束减少，使它们更容易找到并消灭彼此。3D对齐状态下的残余边缘缺陷主要指向流速方向，这在二维中是不可能的。
2012-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
